氧化鋅的應用領域
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:2019/10/14 16:21:24
氧化鋅是鋅的氧化物
,難溶於水
,可溶於酸和強堿
。它是白色固體
,故又稱鋅白
。它能通過燃燒鋅或焙燒閃鋅礦(硫化鋅)取得
。在自然中
,氧化鋅是礦物紅鋅礦的主要成分
。雖然人造氧化鋅有兩種製造方法
:由純鋅氧化或烘燒鋅礦石而成
。氧化鋅作為添加劑在多種材料和產品有應用
,包括塑料
、陶瓷
、玻璃
、水泥
、潤滑劑
、油漆
、軟膏
、粘合劑
、填隙材料
、顏料
、食品( 補鋅劑)
、電池
、鐵氧體材料
、阻燃材料和醫用急救繃帶等。氧化鋅是一種寬帶隙半導體材料
,室溫下帶隙約3.3eV
,激子束縛能高達60meV
,有望取代GaN成為做紫外光LD和LED的材料
。在光電子領域有重要應用
。在高酸指數的粘接劑裏
,在容器中會增稠
。
氧化鋅是一種重要而且使用廣泛的物理防曬劑
,屏蔽紫外線的原理為吸收和散射
。氧化鋅屬於N型半導體
,價帶上的電子可以接受紫外線中的能量發生躍遷
,這也是它們吸收紫外線的原理
。而散射紫外線的功能就和材料的粒徑相關
,當尺寸遠小於紫外線的波長時
,粒子就可以將作用在其上的紫外線向各個方向散射
,從而減小照射方向的紫外線強度
。此外
,如果這原料的粒徑過大
,塗在皮膚上會出現不自然的白化現象
。因此納米級微粒與通常尺寸相比有著顯著的優勢
。
納米氧化鋅是穩定的化合物
,可以提供廣譜的紫外保護(UVA和UVB)
,同時還有抗菌和抗炎的作用
,幾乎在各國對防曬劑的評價中都是目前為止安全有效的成分
。但它們特別小的尺寸
,使得它們有更高的化學活性
,也可能被人體吸收
,從而對人體和環境有著潛在的危害
,因此對於納米級氧化鋅的使用還存在著很大的爭議
。比如歐盟在2004年的時候說納米氧化鋅會被吸收
,而且可能會引起DNA損傷
。澳大利亞在2006年一份綜述中稱不認為納米粒子在皮膚中有吸收
。而美國DNA1999年批準氧化鋅的使用
,但認為納米氧化鋅存在安全問題而不允許使用
,而在2006年批準納米氧化鋅作為一個新的有效成分
。
納米微粒令人擔憂的地方就是它會釋放出自由基
,這會增加氧化壓力
,從而損傷體內的蛋白
、酯類和DNA
。鈦產生的氫氧自由基可能會對DNA和細胞產生損傷
,鋅產生氫氧自由基可能會損害皮膚中的DNA和細胞結構
。另外
,當你抹了防曬霜洗臉或是遊泳
,又或者是使用帶防曬係數的唇膏
,就存在著很大的可能將其中含有的納米級的防曬劑直接通過吃下去
,這樣人體是可以直接吸收的
。有研究表明腸子能夠吸收二氧化鈦粒子的直徑在150-500nm(略高於納米水平
,相當於微米粒子
,這種尺寸的粒子防曬劑中也有使用)
,隨後這些粒子還可以到達肝髒和脾髒
。關於納米粒子是否能通過皮膚直接進入血液還存在爭議
。通過在動物和人手上的實驗表明
,納米氧化鋅有1.5-2.3%的吸收
。但也有人認為人手上的皮膚遠比嘴唇
、眼瞼
、大腿內側
、腋下等地方要厚實的多
,而且如果皮膚破損處的吸收狀況也會不同
,很快下結論這種粒子幾乎零吸收是過於草率的
,缺乏更多的實驗證據
。